立项评审通过 创新训练 520计算机科学技术 机器人未定级

在汽车驾驶中，复杂地形的泊车和转向一直是困扰司机和汽车厂商的难题。各大汽车公司一直致力于研究移动自由度更大甚至能够全向移动的汽车。因此，在飞机前轮起落架和超市手推车的启发下，我们团队决定研发一种由类似手推车的万向轮模块驱动的机动车。汽车走行系统由四个或若干个万向轮模块组成，每个模块包含一个负责车轮转向的转盘、一个负责转向的伺服电机、一组主动减振器、一组轮毂电机（包含车轮）。与超市手推车不同，汽车车轮转轴在转盘正下方。 用户：主要面向可合法上路的机动车驾驶员、各类场地内作业轮式机械驾驶员等。 需求：我们的全向移动汽车将要面向民用和商用营运市场，能够应对绝大多数的民用和营运场景，要求在保证有很强负重能力、地形适应能力和制动能力的基础上具备全向移动能力。 同类竞品分析：1.机器人中常用的麦克纳姆轮：麦克纳姆轮表面有大量小滚轮，这导致车轮与地面接触的部分不连续，高速行驶时会引发严重振动。同时，部分 麦轮的小滚轮与汽车行进方向近似垂直，这导致高速时会出现制动失效的问题。另一些麦轮的小滚轮与汽车行进方向完全平行，当路面向侧方 倾斜时汽车会失控地侧滑。如果在每一个小滚轮上安装刹车装置，车轮会非常沉重，机械结构复杂，故障率高。 2.比亚迪易四方：由四台电动机分别驱动四个车轮，机械上四个电机完全独立。但是汽车的转向机构和悬架与传统汽车相同，这导致行使原地掉头 等全向移动功能时会引起轮胎过度磨损。 3.红旗汽车：红旗在比亚迪的基础上，添加了四轮转向，但转向系统和悬架的机械结构仍与传统汽车相似。当行使全向移动功能时四个轮分别进行 方向调整，但是每个车轮的最大偏转角只有正负90度，自由度远低于手推车式万向轮。并且过度转向会对传统悬架结构造成损伤。 4.德国一家工厂已经使用与本项目相同的万向轮硬件方案，但是操作逻辑极其繁琐且移动方式十分有限，不能发挥万向轮的全部能力，而且驾驶员 培养周期极长。